Die Anlage kann über die Kabelanschlüsse an den Elektroden direkt an einen Gleichstromrichter angeschlossen werden. Dabei muss der Minuspol an die Eisenkathode und der Pluspol an die Nickelanode.

 

Ziel der Messung war, den Wirkungsgrad des Elektrolyseurs zu ermitteln. Zwei Messversuche wurden unternommen. Beim Einschalten der Stromquelle war sofort eine sehr starke Gasbildung an beiden Elektroden, besonders der Kathode (Wasserstoff), zu sehen. Außerdem erwies sich der Elektrolyseur als gasdicht, sodass die Messungen ohne Probleme durchgeführt werden konnten:

 

1.     Messung

Bei einer Spannung von 4.592 V und Stromstärke von 0.654 A, was einer elektrischen Leistung von 3 W entspricht, produzierte der Apparat ein Wasserstoffvolumen von 30 ml über einen Zeitraum von 5 Minuten. Der errechnete Wirkungsgrad lag hier bei etwa 42.5 %.

 

2.     Messung

Bei einer Spannung von 6.278 V und Stromstärke von 1 A, was einer elektrischen Leistung von 6.278 W entspricht, produzierte der Apparat ein Wasserstoffvolumen von 83 ml über einen Zeitraum von 10 Minuten. Der errechnete Wirkungsgrad lag hier bei etwa 28 %.

Der im ersten Versuch erreichte Wirkungsgrad von 42.5 % ist für eine mit geringen finanziellen Mitteln erbaute Anlage ein respektabler Wert. Industrielle Topanlagen erzielen Wirkungsgrade über 80 % *. Die zweite Messung war sehr aufschlussreich zum Verhalten des Elektrolyseurs. Bei etwa der doppelten elektrischen Leistung, sprudelte es förmlich an der Kathode (Wasserstoff) und der Volumenstrom nahm auch zu. Der Wirkungsgrad sank jedoch auf 28 % herunter, was auch visuell erklärbar ist.

Bei der erhöhten elektrischen Leistung entstanden so viele Gasblasen, dass die Kathode fast komplett benetzt war und die Anlage somit auf Grund geringerer Kontaktoberfläche zwischen Kathode und Elektrolyt eingeschränkt war. Zudem wurde zum Ende der zweiten Messung bereits so viel Wasserstoff produziert, dass die Kathode nur noch zur Hälfte in den Elektrolyten reichte. Die observierten Einschränkungen im zweiten Messversuch könnten durch konstruktive Eingriffe (schnellere Abfuhr der produzierten Gase von den Elektrodenoberflächen und z.B. ein separierter Gasspeicher) beseitigt werden. Dies würde vermutlich den Wirkungsgradverlust gegenüber der ersten Messung kompensieren und insgesamt sogar einen noch höheren Wirkungsgrad bewirken.

Der Wirkungsgrad von 42.5 % aus dem ersten Versuch ist dennoch ein sehr zufriedenstellendes Ergebnis. Der Hofmannsche Zersetzungsapparat zeichnet sich somit auch als effiziente Variante der alkalischen Elektrolyse aus.